JP2013188084A - Dc/dcコンバータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】LLC共振方式を用いたDC/DCコンバータであって、スイッチング素子と、DC/DCコンバータの入力電圧を検出する入力電圧検出部と、前記入力電圧検出部によって検出された入力電圧と閾値電圧との比較に基づき、前記スイッチング素子の駆動形式をフルブリッジ型とハーフブリッジ型とで切り替える制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記切り替えを行うときに、入力電力に応じたパルス幅の駆動信号により切り替え後の駆動を行う。
【選択図】図2
Description
スイッチング素子と、
DC/DCコンバータの入力電圧を検出する入力電圧検出部と、
前記入力電圧検出部によって検出された入力電圧と閾値電圧との比較に基づき、前記スイッチング素子の駆動形式をフルブリッジ型とハーフブリッジ型とで切り替える制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記切り替えを行うときに、入力電力に応じたパルス幅の駆動信号により切り替え後の駆動を行う構成としている。
前記入力電力検出部によって検出された入力電力と前記閾値入力電力との比較に基づき、使用する前記閾値電圧が決定される構成としてもよい。
前記制御部は、前記切り替えを行うときに、前記入力電力検出部によって検出された入力電力に応じたパルス幅を前記テーブルから読み出す構成としてもよい。
前記制御部は、前記切り替えを行うときに、前記入力電力検出部によって検出された入力電力に応じたパルス幅を、前記制御部に備えられるCPUの分岐処理で前記記憶部から読み出す構成としてもよい。
前記切り替え信号出力手段による切り替え信号出力を前記フリップフロップへの入力信号、前記制御部から出力されるパルス幅の駆動信号をクロック入力とすることにより、ハーフブリッジ型からフルブリッジ型、或いはフルブリッジ型からハーフブリッジ型に切り替えを行う際、これら駆動形式の変更と駆動パルス幅の出力が同期する構成としてもよい。
MPPT(最大電力点追従)制御を行うMPPT制御部を備える構成としてもよい。
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、太陽光発電システムに適用する場合を一例に挙げて説明する。
次に第2実施形態として、図1を参照し、DC/DCコンバータ10への入力電源5として燃料電池、あるいは蓄電池を用いる分散電源システムへの適用例を説明する。図1、図2に示すシステムの構成ならびに図3〜図7に示す制御方法などは第1実施形態で説明した内容と同一である。
10 DC/DCコンバータ
20 インバータ
30 パワーコンディショナ
40 商用系統
101 入力検出部
102 マイコン
C1 入力コンデンサ
Cr1 電流共振コンデンサ
Tr1 トランス
Q1、Q2、Q3、Q4 スイッチング素子
D1、D2 ドライバ
F1 Dフリップフロップ
B1、B2 バッファ
R1 プルアップ抵抗
R2 プルダウン抵抗
T1 入力端子
T2 グランド端子
Claims (12)
- LLC共振方式を用いたDC/DCコンバータであって、
スイッチング素子と、
DC/DCコンバータの入力電圧を検出する入力電圧検出部と、
前記入力電圧検出部によって検出された入力電圧と閾値電圧との比較に基づき、前記スイッチング素子の駆動形式をフルブリッジ型とハーフブリッジ型とで切り替える制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記切り替えを行うときに、入力電力に応じたパルス幅の駆動信号により切り替え後の駆動を行うことを特徴とするDC/DCコンバータ。 - 入力電圧の変化する方向に応じて前記閾値電圧を可変としていることを特徴とする請求項1に記載のDC/DCコンバータ。
- DC/DCコンバータの入力電力を検出する入力電力検出部を備え、
前記閾値電圧は、少なくとも一つの閾値入力電力に応じて複数設定されており、
前記入力電力検出部によって検出された入力電力と前記閾値入力電力との比較に基づき、使用する前記閾値電圧が決定されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のDC/DCコンバータ。 - DC/DCコンバータの入力電力を検出する入力電力検出部を備え、
入力電力の範囲とパルス幅の関係が規定されたテーブルを記憶された記憶部を備え、
前記制御部は、前記切り替えを行うときに、前記入力電力検出部によって検出された入力電力に応じたパルス幅を前記テーブルから読み出すことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のDC/DCコンバータ。 - DC/DCコンバータの入力電力を検出する入力電力検出部と、
入力電力の範囲に応じて、切り替え後のパルス幅を記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記切り替えを行うときに、前記入力電力検出部によって検出された入力電力に応じたパルス幅を、前記制御部に備えられるCPUの分岐処理で前記記憶部から読み出すことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のDC/DCコンバータ。 - 前記制御部は、切り替えを行うときに、入力電圧と入力電力に応じた切り替え処理後のパルス幅は、切り替え前のパルス幅との関係式による演算を行うことにより取得することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のDC/DCコンバータ。
- 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のDC/DCコンバータにおいて、前記制御部は切り替え信号出力手段と、フリップフロップとを備え、
前記切り替え信号出力手段による切り替え信号出力を前記フリップフロップへの入力信号、前記制御部から出力されるパルス幅の駆動信号をクロック入力とすることにより、ハーフブリッジ型からフルブリッジ型、或いはフルブリッジ型からハーフブリッジ型に切り替えを行う際、これら駆動形式の変更と駆動パルス幅の出力が同期することを特徴とするDC/DCコンバータ。 - 請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のDC/DCコンバータにおいて、ハーフブリッジ型からフルブリッジ型への駆動形式の切り替えは、切り替え前のハーフブリッジ型駆動時の前記スイッチング素子に逆並列で接続されるダイオードへの電流転流期間よりも長いパルス幅へ切り替えてソフトスイッチングを実現することを特徴とするDC/DCコンバータ。
- 請求項8に記載のDC/DCコンバータにおいて、ハーフブリッジ型からフルブリッジ型への切り替えの際に、入力電力が不連続とならないような、入力電圧と入力電力を閾値としたパルス幅の駆動信号を用いて切り替え後の駆動を行うことを特徴とするDC/DCコンバータ。
- DC/DCコンバータの入力側に太陽電池を接続可能であって、
MPPT(最大電力点追従)制御を行うMPPT制御部を備えることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のDC/DCコンバータ。 - DC/DCコンバータの入力側に燃料電池を接続可能であって、
入力電流追従制御あるいは、入力電力追従制御を行う制御部を備えることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のDC/DCコンバータ。 - DC/DCコンバータの入力側に蓄電池を接続可能であって、
入力電流追従制御あるいは、入力電力追従制御を行う制御部を備えることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のDC/DCコンバータ。
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